Język C, tablice i funkcje (laboratorium, EE1-DI) Opracował: Tomasz Mączka (tmaczka@kia.prz.edu.pl) Wstęp (tablice) Tablica to uporządkowany ciąg elementów tego samego typu, zajmujących ciągły obszar pamięci. Tablica w języku C jest identyfikowana przez nazwę (identyfikator), a do konkretnych elementów można odwołać się poprzez indeks. Tablicę definiuje się w następujący sposób typ nazwa_tablicy[rozmiar_tablicy]; Typ jest typem (np. int, char, long) elementów przechowywanych w tablicy. Rozmiar tablicy to liczba całkowita określająca liczbę przechowywanych w tablicy elementów. Liczba ta musi być wartością stałą, znaną na etapie kompilacji. Przykłady definicji tablic int pomiary[10]; //10-elementowa tablica liczb calkowitych double fun[25]; //25-elementowa tablica liczb zmiennoprzecinkowych char imie[64]; //64-elementowa tablica znakow int wsp[3] = 34, 12, 99; //definicja tablicy z inicjalizacja - nadaniem //wartosci poczatkowych kolejnym elementom Do elementów tablicy odwołujemy się najczęściej poprzez operator indeksowania [], podając numer elementu: nazwa_tablicy[nr_elementu]; na przykład a = pomiary[0]; //podstawienie do zmiennej a wartości pierwszego //elementu tablicy printf("%d",pomiary[5]); //wypisanie piątego elementu tablicy pomiary[7] = 11; //przypisanie do siódmego elementu tablicy wartosci 11 UWAGA! Tablice w języku C są indeksowane od 0 (pierwszy element) do ROZMIAR_TABLICY-1 (ostatni element), np. tablica pomiary, której definicję podano powyżej, zawiera elementy o indeksach 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Należy zwracać uwagę na nieprzekraczanie zakresu tablicy, gdyż może to spowodować otrzymanie dziwnych danych lub wystąpienie błędu naruszenia ochrony pamięci. Do wykonywania operacji na elementach tablicy często używa się pętli. Przykłady (tablice) Wczytywanie elementów tablicy int tab[10]; //definicja tablicy, elementy 0..9 for (i=0; i<10; i++)
scanf("%d",&tab[i]); Wczytywanie określonej (podanej przez użytkownika) liczby elementów tablicy W tym i kolejnych przykładach rozmiar tablicy definiowany jest jako stała ROZMIAR_TAB. Jeżeli okaże się, że konieczne jest np. zwiększenie rozmiaru, wystarczy dokonać zmiany tylko w jednym miejscu nie trzeba przeglądać wszystkich warunków w pętlach odwołujących się do tablicy itp.. //'stala' rozmiar tablicy #define ROZMIAR_TAB 10 int tab[rozmiar_tab]; //definicja tablicy, elementy 0..9 int N; //liczba elementow do wczytania podaje uzytkownik printf("ile elementow tablicy wczytac (max. 10): "); scanf("%d",&n); //sprawdzenie, czy N elementow zmiesci sie w tablicy if (N<=ROZMIAR_TAB) for (i=0; i<n; i++) printf("podaj element nr %d:",i); scanf("%d",&tab[i]); else printf("tablica może zawierac max. %d elementow!",rozmiar_tab); Dla zainteresowanych: #define NAZWA CZYM_ZASTAPIC jest dyrektywą preprocesora, tzw. makrodefinicją. Wystąpienie takiej dyrektywy powoduje, że przed kompilacją programu preprocesor podmienia w kodzie źródłowym (tym przekazywanym kompilatorowi, nie edytowanym przez programistę!) wszystkie wystąpienia NAZWA poprzez CZYM_ZASTAPIC. Obliczanie sumy elementów w tablicy liczb całkowitych //'stala' rozmiar tablicy #define ROZMIAR_TAB 5 //inicjalizacja tablicy przykladowymi wartosciami int tab[rozmiar_tab] = 1, 33, 66, 77, 21; int suma = 0; //suma elementow tablicy for (i=0; i<rozmiar_tab; i++) suma+=tab[i]; //odpowiednik suma=suma+tab[i]
printf("suma elementow tablicy wynosi %d", suma); Zadania (tablice) 1. Napisz program, który wczyta N liczb całkowitych do tablicy i obliczy sumę liczb dodatnich i ujemnych. Przykładowe działanie programu (wartości wpisywane z klawiatury zostały pogrubione): Ile elementow tablicy wczytac? 5 Podaj kolejne elementy: 2 3-5 -11 4 Suma dodatnich: 9 Suma ujemnych: -16 2. Napisz program, który wczyta N liczb całkowitych do tablicy i wyznaczy ich średnią, maksimum i minimum. Ile elementow tablicy wczytac: 4 Podaj kolejne elementy: 6 5 3 4 Średnia: 4.5 Max: 6 Min: 4 3. Napisz program, który wczyta N liczb, a następnie wypisze je na ekranie w odwrotnej kolejności. Ile elementow tablicy wczytac? 4 Podaj kolejne elementy: 11 52 45 23 W odwrotnej kolejności: 23 45 52 11 4. Napisz program, który wczyta N liczb do tablicy, zmodyfikuje tablicę tak, że i-ty element będzie zsumowany z sumą poprzedzających go elementów i wypisze zmodyfikowaną tablicę. Na przykład dla wczytanych liczb: 2, 4, 12, 3, 5 program powinien wypisać: 2, 6 (=2+4), 18 (=6+12), 21 (=18+3), 26 (=21+5) Ile elementow tablicy wczytac? 5 Podaj kolejne elementy: 1 2 3 4 5 Wynik: 1 3 6 10 15
Wstęp (funkcje) Funkcja (podprogram) jest wydzieloną częścią programu, wykonująca określone instrukcje. Może przyjmować argumenty (parametry) i zwracać w wyniku działania wartość. Funkcja może zostać wywołana z poziomu innej funkcji (np. z poziomu głównego programu - funkcji main) lub wywoływać samą siebie (rekurencja). Dzięki funkcjom unika się powielania kodu, a tworzony program łatwiej jest modyfikować. Ogólny schemat definicji funkcji: typ_zwracany nazwa_funkcji(typ1 argument1, typ2 argument2, typ_n argument_n) /* instrukcje */ Funkcja może nie zwracać żadnej wartości, wtedy jako typ_zwracany podaje się void. Jeżeli funkcja nie przyjmuje żadnych parametrów, jej definicja wygląda następująco: typ_zwracany nazwa_funkcji(void) /* instrukcje */ Ogólny schemat wywołania funkcji: nazwa_funkcji(argument1, argument2, argumentn); //przypisanie wartosci zwroconej przez funkcje do zmiennej zmienna=nazwa_funkcji(argument1, argument2, argumentn); //jeżeli funkcja nie przyjmuje żadnych argumentów puste nawiasy okragle nazwa_funkcji2(); Przykład definicji i wywołania funkcji //definicja funkcji suma //funkcja przyjmuje 2 parametry calkowitoliczbowe x i y //w wyniku jej dzialania zwracana jest liczba calkowita int suma(int x, int y) int s = x + y; //obliczenie sumy argumentow x i y return s; //i jej zwrocenie int x=1; int rezultat = suma(x,3); printf("rezultat funkcji: %d",rezultat); //mozna tez tak, bez dodatkowej zmiennej pomocniczej printf("rezultat funkcji: %d",suma(x,3)); Zdefiniowana została funkcja suma, przyjmująca 2 parametry całkowitoliczbowe x, y i zwracająca w wyniku działania liczbę całkowitą. Ciało funkcji (operacje które wykonuje) jest zawarte w nawiasach klamrowych. Instrukcja return w ciele powoduje zakończenie jej wykonywania ze zwróceniem wyrażenia podanego po return jako wyniku.
Wywołanie funkcji odbywa się poprzez podanie jej nazwy i argumentów oddzielonych przecinkami. Jeżeli funkcja zwraca wynik, można go np. przypisać do zmiennej, jak w przykładzie powyżej. Uwaga! W języku C argumenty funkcji są przekazywane przez wartość. Przy wywołaniu funkcji tworzone są lokalne kopie przekazywanych argumentów i wewnątrz funkcji operuje się na tych kopiach. Oznacza to, że przekazywane argumenty nie ulegają zmianie. Przykład: void dokwadratu(int x) printf("funkcja dokwadratu poczatek, x=%d",x); x*=x; //odpowiada x=x*x; printf("funkcja dokwadratu po wykonaniu operacji, x=%d",x); int liczba=5; printf("liczba przed wywolaniem dokwadratu: %d",liczba); //wywolanie funkcji dokwadratu, zmienna liczba jest kopiowana do argumentu x //funkcji! dokwadratu(liczba); //wartosc zmiennej liczba nie zostanie zmodyfikowana, funkcja pracuje na //kopii printf("liczba po wywolaniu dokwadratu: %d",liczba); Zadania (funkcje) 1. Napisz, a następnie wywołaj w programie funkcję wyznaczającą wartość bezwzględną liczby przekazanej jako parametr. 2. Napisz, a następnie wywołaj w programie funkcję wyznaczającą średnią dwóch liczb zmiennoprzecinkowych 3. Napisz, a następnie wywołaj w programie funkcję przyjmującą 2 parametry liczbowe (np. N i X), która obliczy N-tą potęgę liczby X (bez wykorzystania funkcji pow z biblioteki standardowej). 4. Wywołaj funkcję z punktu 2, podając jako argumenty wartości bezwzględne (obliczone przy pomocy funkcji z punktu 1) dwóch liczb wczytanych z klawiatury. Wywołanie takie zrealizuj jako jedną instrukcję. Przykładowe działanie programu: Podaj X: -4 Podaj Y: 6 'Srednia': 10 5. Napisz a następnie wywołaj w programie funkcję sprawdzającą, czy liczba podana jako parametr jest liczbą pierwszą. Podpowiedź: wykorzystaj operator reszty z dzielenia (%).